基于EPANET-MSX的多水源供水管网余氯模拟研究

目前广泛使用的给水管网水质分析模型多是基于单种成分分析的水质模型,对于余氯衰减模型,仅假设整个管网中的余氯衰减常数是一致的.对于多水源管网而言,若各出厂水水质差别很大,而使余氯衰减常数相差很大时,将造成误差.通过建立符合实际工况的多水源余氯衰减模型,运用Epanet-msx水质模块进行模拟运算,对比不同水厂余氯衰减系数同一化处理和差异化处理对管网余氯浓度造成的差别,可以看出差异化处理将能更真实地反应管网中余氯浓度的分布和变化情况.     

BP神经网络在供水管网余氯变化中的研究

以机器学习为手段,用基础数据建立非机理性的BP神经网络模型。经实例验证,BP神经网络余氯水质模型能较好的模拟供水管网中余氯的变化,特别是对于南部供水管网,模型的检验阶段相关系数达到0.92,平均相对误差为17.20%,均方根误差约是0.13。以期为高品质供水的管网安全输送与水质保障研究提供方法借鉴和参考。     

供水管网中余氯衰减变化的主要影响因素分析

对供水管网中影响余氯衰减消耗速率的诸多因素进行归类,分析了它们对余氯衰减速率的影响,这对管网的实际运行管理具有指导意义,也为进一步研究管网余氯衰减规律乃至水质变化规律提供了依据。     

伪并行遗传算法在供水管网优化调度中的应用

讨论了基于微观水力模型的多水源大型供水管网优化调度问题的主要特征，并提出了求解该问题的改进遗传算法．首先，针对决策变量的结构提出二进制-实数混合编码策略；其次，设计并实现了多种群进化的伪并行遗传算法．将本算法与单一群体进化算法同时应用于实际管网的优化调度求解，结果表明，通过个体迁移策略，伪并行遗传算法可以加速优化搜索的进程，显著改善解的质量，并有效节省运行调度费用．     

基于综合水龄指数评价的供水管网优化调度

研究了通过计算节点平均水龄分析该地区供水管网的水质状况的方法,在此基础上,提出供水管网综合水龄指数评价指标,并基于该指数构建管网水力优化调度模型,采用遗传算法实现优化问题的求解,并以江苏某镇城乡统筹供水管网为实例进行了应用.结果表明,水力优化调度能够改善管网的综合水龄情况,尤其是对于流量较大的节点有明显的效果,但是对于管网末端水量相对较小节点,则需要结合水力调度以及管段冲洗等方式来改善管网水龄情况.     

事件驱动法模拟输配水管网中余氯浓度变化

考虑余氯在水体中衰减和与管壁发生反应两个消耗输配水管网中余氯的主要途径。依据这两个途径组合下的余氯浓度衰减模型，利用事件驱动模拟机制及事件调度算法。实现对输配水管网中余氯浓度变化的动态模拟，文中给出了一个模拟实例，模拟结果与真实的余氯浓度变化情况体现出良好的吻合性。     

多水源供水管网水力计算方法研究

采用有限元法分析供水管网的数学模型 ,建立了管网整体矩阵 ,引入节点水压边界条件 ,并求解管网水力平衡方程 ,得出各项水力要素 .编写了通用电算程序 ,可快捷准确地进行水力计算     

浅谈供水管网水质的保障

分析了供水过程中管网水质污染的原因,提出了改善管网供水水质的措施。     

多维编码遗传算法在城市供水管网优化调度中的应用研究

从供水管网系统整体优化和最小供水费用的角度出发,结合复杂供水系统的生产调度特点,提出了城市供水系统整体优化调度的遗传算法,对其编码规则、染色体的评估以及遗传操作进行了深入的研究,并给出了详细的求解步骤.采用Matlab软件编写了基于遗传算法的优化调度程序,并应用该程序对某市供水管网系统的生产调度进行了仿真研究.仿真结果表明,应用遗传算法求解管网系统优化调度,可以得到问题的全局最优解,采用优化调度程序进行生产调度可以节省运行费用.图2,表1,参11.     

给水管网中余氯衰减模型的探讨

为确保输送高质量水,必须了解余氯在输配水管网中的消耗模式。文章对输配水管网中余氯消耗的机理进行了研究,从三方面建立了余氯在输配水管道中消耗的动力学方程。     

Kinetics of Chlorine Decay in Water Distribution Systems

A combined first and second-order model, which includes bulk decay and wall decay, was developed to describe chlorine decay in water distribution systems. In the model the bulk decay has complex relationships with total organic carbon (TOC), the initial chlorine concentration and the temperature. Except for the initial stages they can be simplified into a linear increase with TOC, a linear decrease with initial chlorine concentration and an exponential relationship with the temperature. The model also explains why chlorine decays rapidly in the initial stages. The parameters of model are determined by deriving the best fitness with experimental data. And the accuracy of model has been verified by using the experimental data and the monitoring data in a distribution system.     

配水系统优化调度

阐述了配水管网优化调度系统的三个基本组成部分：管网水力模型,用水量预测模型及优化调度模型。根据决策变量的不同,将常见的调度算法分为两类;直接寻优法和间接寻优法,并对各算法的特点及适用范围进行了分析。     

给水管网二次加氯条件下的水质可靠度分析

针对给水管网二次加氯条件下的水质可靠度问题,在线性叠加理论适用的范围内,引入节点用水量权重因子,对以余氯质量浓度期望值为评价指标的可靠度评价方法进行简化和改进,提出以余氯覆盖率为评价指标的可靠度评价方法.应用理论研究成果对算例管网进行水质可靠度评价,结果表明,二次加氯能在显著降低管网加氯量和提高余氯质量浓度均匀性的基础上维持较高的水质可靠度.     

库仑法测自来水中的余氯

采用库仑法测定了自来水中余氯的含量,研究了不同终点指示方法和水中溶解氧对测定结果影响,实验表明:用库仑法分析自来水中余氯含量,结果重现性好,灵敏度高,相对误差小于1%,检出下限达0.002mg/L.     

分散复杂多水源原水系统一级优化调度

珠海市汛期降雨充沛,水库集雨面积大,且各水库均是自流供水,合理分配各水库供水量,有效地利用降雨大这一有利条件是珠海水司汛期调度的一大重点.针对珠海市分散复杂多水源原水系统河库并存、库库连通和汛期多雨水的特点,建立了以取水泵站能耗最小、水库运行末水位偏离水库控制水位最小为目标的一级优化调度模型,通过遗传算法对模型进行求解,结果显示优化后的调度方案在满足实际调度需求的前提下,节能优势明显,而此模型的建立,也为分散复杂多水源原水系统的一级优化调度提供了一种新的思路.     

回用水消毒余氯衰减影响因素及数学拟合

 采用序批试验对污水厂二级出水氯消毒的氯衰减过程进行了研究。分析了TOC、pH、投量等在回用水消毒过程中对余氯衰减曲线的影响。通过对比一级、二级、平行一级、多项式等几种常用拟合模型,发现在回用水消毒中,氯和氯胺消毒衰减曲线分别遵循平行一级和多项式模型。TOC值升高、pH值降低、投量越大余氯衰减速度越快。     

再生水中亚硝酸盐对余氯衰减的影响及其控制

根据华北地区某再生水厂的实际水质特点,通过实验比较了加氯消毒后水中TOC、NO2-对余氯消耗的影响;使用平行一级反应模型分析实验结果,发现折点氯化后亚硝酸盐耗氯反应的速率常数显著高于有机物耗氯反应,亚硝酸盐成为再生水中重要耗氯物质．为稳定再生水中余氯浓度,提出了2个方案：再生水中加氨或调节pH值,分别进行了模型拟合和实验效果分析．通过对比加氨和调pH值方案的余氯成分和所需药剂投量,得出调节水体至弱碱性（pH值为8．3）是更好的途径．本研究对再生水厂消毒工艺的设计、运行具有一定的借鉴意义,对保证再生水水质安全具有较高的实用价值．     

城市供水系统优化运行模型的研究

鉴于城市供水系统中产水与配水的费用关系和系统优化理论，将整个城市供水系统中各水厂处理工艺优化运行与管网优化调度作为一个系统优化问题加以考虑，从取水到配水进行统筹优化，提出了同时包含产水和输配水的供水系统优化运行模型的概念并建立了相应的数学模型，经过试算发现，该模型在现有生产条件和生产习惯的前提下，可大幅度降低整个供水行业的生产费用，具有显著的社会和经济效益。